Какова Вычислительная Гидрогазодинамика?
Вычислительная Гидрогазодинамика (CFD) является исследованием поведения жидкостей, жидких и газообразных, при помощи мощных компьютеров, управляющих программным обеспечением численных методов. Знание взаимодействия твердых тел с окружением плавных жидкостей имеет ключевую процентную ставку в дизайне многих механических устройств. CFD расширил темы, к которым могут быть применены жидкие динамические исследования и эксперименты.
Традиционно, вычислительные исследования гидрогазодинамики проводились в аэродинамических трубах или плавных водяных баках с реальными или модельными самолетами, автомобилями, и лодками. С использованием CFD, механизмами таких разнообразных событий Как вулканические извержения, ураганы, постоянные вихри в воде или в воздухе, океанских токах, курсе пожаров и больше - потенциальные цели. Предел этим исследованиям - знание переменных, которые должны быть определены для каждой системы. Минимальные переменные включают температуру, давление, и составы для систем, подвергающихся химическим реакциям в определенной границе.
Программное обеспечение CFD основано на решении, Navier-топит уравнения, или упрощения их. Переменные интереса определены для одной известной границы в системе. Действительная сетка или два или три измерения помещена по системе, и уравнения решены для свойств поступающей и коммуникабельной жидкости в каждой действительной границе. Развитие программного обеспечения CFD нашло Что-либо подобное доступности вычислительной мощности, поскольку алгоритмы требуют повторенного вычисления и оптимизации, пока решения не найдены.
Дизайн транспортного средства - частая цель экспериментов гидрогазодинамики. Воздушные потоки вокруг автомобильных рабочих характеристик эффекта, расхода топлива и уровня шума. Самолеты, лодки, и особенно космические корабли полагаются на эти исследования для того Чтобы предсказать высокую температуру или ледяное наращивание так же Как упростить Чтобы уменьшить фрикционные потери.
Теплоотдача является главной темой в вычислительной гидрогазодинамике. Все электронные компоненты восприимчивы к теплообразованию и часто прилагаются в маленьких коробках с ограниченным потоком воздуха. При помощи моделей CFD проектировщики могут изменить маршрут компонентов к лучшему потоку воздуха и охлаждению.
Исследованием условий пограничного слоя занимается вычислительная гидрогазодинамика. Пограничный слой обращается к очень тонкому слою жидкости, которая статична вдоль поверхности твердого тела, которое находится в пути движущейся жидкости. В этой микроокружающей среде то, где коррозия, теплопередача, и составляющие уровни концентрации являются самыми важными.
Приобретение навыков Чтобы работать в области вычислительной гидрогазодинамики обычно требует образования в химическом машиностроении или подобном преследовании. Полное понимание перемещения массы, теплопередачи, kinetics и гидрогазодинамики необходимо. Использование коммерческих пакетов прикладных программ CFD часто преподается компанией-разработчиком программного обеспечения, или навыки развиты на работе.
